中小型锅炉选择脱硫技术应注意的若干问题探讨
一、前言
我国大气污染以煤烟型为主，首要污染物是二氧化硫。我国二氧化硫年排放量2000万吨以上，居世界首位。主要由二氧化硫排放所致的硫酸型酸雨污染危害面积达国土面积30％，全国因此每年损失上千亿元。二氧化硫污染已成为制约我国经济、社会可持续发展的要因素，控制二氧化硫污染势在必行。
控制二氧化硫的排放是减少酸雨的主要途径。为此，国家也制定并完善了相应的法规政策，并实施适当的经济政策来控制二氧化硫的排放。其中，火电厂是控制二氧化硫排放的主要行业。预计2005年底，仅火电行业产生二氧化硫量为1800万吨，约占全国产生量的60%。其中，中小型燃煤锅炉因其数量多、范围广、治理难度大及投资限制等诸多因素成为控制二氧化硫排放的老大难。
二、国内中小型锅炉脱硫技术现状
中小型锅炉主要是针对220t/h以下的燃煤锅炉。国内的大型燃煤锅炉(220t/h以上)脱硫技术大都是电力系统内部脱硫环保公司引进国外先进的脱硫技术，然后消化吸收，走国产化的道路。大型锅炉采用国外技术并且关键脱硫设备需要进口，系统完善，投资数额巨大，是中小型锅炉无力承担的。
针对中小锅炉占全国燃煤锅炉70％的国情，我国探索了中小型燃煤锅炉二氧化硫污染控制的多种途径，如低硫燃料、型煤固硫等技术的同时，针对中小锅炉特点，开发了一批简易烟气脱硫技术。目前这类技术申请的专利已达几十种，应用数百套。简易烟气脱硫除尘技术一般是在各类除尘设备的基础上，采用石灰、冲渣水等碱性浆液为吸收剂，应用水膜除尘、文丘里除尘、旋风除尘的机理和旋流塔、筛板塔、鼓泡塔、喷雾塔吸收等机理相结合同时除尘脱硫。已形成冲激旋风除尘脱硫技术、湿式旋风除尘脱硫技术、麻石水膜除尘脱硫技术、脉冲供电除尘脱硫技术、多管喷雾除尘脱硫技术、喷射鼓泡除尘脱硫技术、旋流板脱硫除尘一体化等在同一设备内进行除尘脱硫的烟气脱硫技术，还有清华大学开发的在除尘基础上的液柱喷射脱硫技术等。
上述这些简易脱硫方法的共同特点是设备少、流程短、操作简便、维护方便、投资少、运行费用低，一般除尘效率70％～90％，脱硫效率 30％～85％，基本能够满足所使用地区的当地排放标准。但由于这类工程普遍存在投入资金不足、系统不完整、运用国内设备等原因，出现了不少问题，诸如结垢、堵塞、烟气带水造成风机及烟道腐蚀严重、脱硫产物不处理直接排放造成二次污染等等一系列问题。尽管如此，简易湿法仍因脱硫成本相对较低、针对中小型燃煤锅炉进行脱硫性价比好等优点而得到广泛使用。另外，很多科研院所及环保公司开发了中小型锅炉半干法及干法脱硫技术，来避免烟气升温、烟气带水及脱硫产物的处理问题，也取得了较好的脱硫效果。例如目前广泛采用的回流式循环流化床半干法脱硫技术在相对较低的钙硫比运行情况下，能达到较高的脱硫效率。
三、中小型锅炉选择脱硫技术应注意的几个问题
随着国家对二氧化硫排放的环保要求越来越高，各个电厂及热电供暖等燃煤锅炉用户都要求进行脱硫改造。目前，国内外燃煤锅炉的脱硫方法有很多种，这些方法的应用主要取决于锅炉容量、燃煤设备的类型、燃料的种类和含硫率的多少、脱硫效率、脱硫剂的供应条件及电厂的地理位置、副产品的利用等等因素。脱硫工艺相同但在不同的地区，其脱硫成本也不尽相同。因此，根据各个厂家的具体情况选择最适合的脱硫工艺及合理的设计参数是至关重要的。因为它不但影响到脱硫系统的安全可靠运行而且也直接关系到脱硫系统的运行成本等实际问题。
脱硫工程是个系统工程，但它也仅仅是电厂整个大系统中的一个子系统。加装脱硫系统后会对整个电厂系统产生什么影响？应该如何控制脱硫系统的那些参数，对电厂系统没有负面影响？应该从哪些角度考虑，如何选择适当的脱硫技术是每一个燃煤锅炉用户值得好好考虑的问题。
（1）选择的脱硫技术首先要能够安全可靠运行。上面已经提到了脱硫是个系统工程，但它也仅仅是整个电厂大系统中的一个子系统。特别需要考虑加装脱硫系统后整个系统的阻力变化，原有风机是否还能正常工作，需不需要更换风机；另外，如果脱硫系统需要检修或出现故障，烟气能否迅速切换到旁路系统排入烟囱，不至于使锅炉炉膛压力波动过大造成锅炉熄火。脱硫系统对锅炉的影响主要体现在对锅炉炉膛内的压力波动上。所以，这就要求电厂在选择脱硫工艺时需要注意旁路及主烟道挡板们能否在规定的时间内实现从脱硫系统到旁路烟道的切换。
（2）足够的脱硫效率，保证达标排放。所谓足够的脱硫效率，就是能够满足烟气达标排放的脱硫效率，也就是说没有必要盲目的要求多么高的脱硫效率。根据实验研究，当脱硫率由30%增加到50%时，投资增加1倍；脱硫率增加到70%，其投资将是30%时的4倍；脱硫率越高，则增长越厉害。例如，脱硫率由90%增加到95%时，为了获取这5%的脱硫率增长，其投资将是脱硫率30%时的5~6倍。即便是在两控区内，燃用中低硫煤的火电厂，也不宜选用过高的脱硫率，否则将用很大的投资和代价换取较少脱硫增益，当然首先要保证烟气能够达标排放。
（3）投资少、运行成本低。影响烟气脱硫技术在我国应用的主要障碍之一就是脱硫成本问题。我国进行烟气脱硫起步比较晚，技术发展还不是很成熟；国外的先进的脱硫技术以及进口国外的先进的脱硫设备固然好，但往往投资大、造价高；而且国外的技术运行成本相对比较高，也会给脱硫企业带来沉重的经济负担，尤其不适合中小型燃煤锅炉。
其实，脱硫工艺的选择受很多因素的制约，脱硫工程是一个系统工程。在具体的工程项目中，并不是每个子系统都是必需的。比如，在日本和德国，他们采用较多的是湿法的石灰石—石膏法烟气脱硫技术。他们之所以采用这种脱硫工艺，是因为日本天然资源相当匮乏，大量的石膏资源需要进口，成本相对较高。他们通过处理燃煤烟气中的二氧化硫来制造石膏满足对石膏资源的需求。因此，他们在脱硫系统中石膏制备系统相对比较完善。而我们国家有充足的、品质特别好的天然石膏资源，价格相对较低。脱硫系统产生的副产物制备的石膏成本往往偏高，而且由于石膏中掺杂了大量的氯离子（Cl-），造成了品质下降，其利用价值无法跟天然石膏相比。
因此，目前国内所采用的脱硫工艺对脱硫副产物大都经过简单处理后直接抛弃。针对中小型锅炉的具体特点，选择脱硫工艺时在保证达标排放的前提下应尽量选择工艺流程简单、投资少、运行费用低、性价比最好的工艺。
（4）要求FGD供应商列出系统可能出现的问题及解决措施。脱硫系统涉及到很多物理、化学过程，整个系统的正常运行靠多个工艺参数的合理设计，参数设计不当就会出现这样那样的问题。具体工程实践也证明了这一点，是由于中小型锅炉限于投资因素，脱硫工艺相对不完善以及技术不成熟所造成的。
比如，如果选择湿法脱硫技术，脱硫设备腐蚀的问题、水洗过烟气造成的烟气带水、烟温低于酸露点造成腐蚀风机和烟道的问题、水路及氧化系统解决不好造成的结垢和堵塞的问题、脱硫废物处理不当造成的二次污染问题等等。因此，要提前明确脱硫系统可能出现的问题及相应的解决措施。作为电厂来说，宁肯牺牲一点脱硫效率也不要三天两头出现这样那样的问题。这些都是脱硫厂家在选择脱硫工艺时着重考虑的问题，得过且过的想法是不可取的。
另外，系统配置要合理，功能要匹配适用，综合造价和运行成本低都是在选择脱硫技术时需统一考虑的。能因地制宜、以废治废，既有社会效益又能产生一定的经济效益就更好了！
四、结论
中小型锅炉数量多、范围广、治理比较困难等因素而成为烟气脱硫中的重中之重。因此，从某种意义上说，量大面广的中小型工业锅炉的烟气脱硫比大型电厂锅炉的烟气脱硫难度都大。这就要求中小型锅炉用户根据自身的具体情况选择最适合的脱硫工艺。在选择脱硫工艺时，从大的原则方面把握住以上所阐述的四点：（1）首先要能够安全可靠运行；（2）足够的脱硫效率，保证达标排放；（3）投资少、运行成本低；（4）要求FGD供应商列出系统可能出现的问题及解决措施。
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